本实用新型涉及发动机结构技术领域，尤其是一种发动机换气系统及具有该换气系统的发动机。
背景技术：
随着生活水平的日益提高，汽车已经越来越普遍地出现在人们的生活之中，人们对汽车性能，尤其是发动机性能的要求，也越来越高，在发动机中，换气系统的形状对发动机的油气混合速率及燃烧效率有着至关重要的影响。
图1所示为现有技术中发动机换气系统的结构示意图，图2为图1中进气道的侧视结构示意图，如图1及图2所示发动机换气系统包括进气道11、排气道12及缸盖燃烧室13，在进气道11上设置有喷油器安装孔位14以及进气门安装孔位15，在排气道12上设置有排气门安装孔位16。在现有技术中，进气道11通常采用顶面向上凸起，而底面向内凹陷的形状，也即其沿进气道11长度方向的截面呈一条弯曲的曲线，在进气道11的喉口部17，其横截面较宽，此种结构的流通面较大，但是流速较小，这导致平均滚流比以及湍流强度均较小，不利于燃烧效率的提高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种发动机换气系统及具有该换气系统的发动机，该发动机换气系统能够提高发动机的平均滚流比，以及发动机最高效率点的湍流强度，提高发动机的热效率。
本实用新型提供一种发动机换气系统，包括进气道及缸盖燃烧室，所述进气道与所述缸盖燃烧室相连，所述进气道包括进气道本体以及喉口部，所述进气道本体通过所述喉口部与所述缸盖燃烧室相连，所述进气道本体的顶面为一平面，所述进气道本体的底面包括一平面及连接于该平面与喉口部之间的收缩面，在所述收缩面处，所述进气道沿垂直于自身长度方向的横截面面积，从所述喉口部一侧至靠近所述喉口部的一侧逐渐减小。
进一步地，沿所述进气道本体的侧面看，所述收缩面的边缘呈圆弧形。
进一步地，所述喉口部包括所述进气道本体与所述喉口部连接的连接处，以及喉口本体部，所述进气道本体与所述喉口部连接的连接部的直径小于所述喉口部的直径。
进一步地，所述进气道本体与所述喉口部连接的连接处的直径与所述喉口部本体部的直径相比，收缩了1.35mm-1.75mm。
进一步地，所述收缩面与所述喉口部之间形成有一向所述进气道的内部凸伸的第一凸角。
进一步地，在所述进气道本体的顶面与所述喉口部的连接处形成有一向所述进气道外部凸伸的第二凸角。
本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括本实用新型提供的发动机换气系统。
综上所述，在本实施例中，由于顶面及底面从现有技术中的弧形面改为了平面，这有利于减小气流进入气道时的流动阻力，提高进气气流的流动速度，当气流在进入燃烧室且气门为开启时刻前，由于收缩面的设计，使得高速流动的进气气流被收缩面压缩，在喉口部形成滚流，这使得气流的流速大大增加，从而提高了气流在气缸内的湍流强度。这种有组织有规律的滚流，能够增加火焰前锋的面积，并加速已燃烧气体和未燃烧气体之间的热量传递，大大加快火焰传播的速度，抑制爆震，减少循环变动，从而提高燃烧效率。进一步地，通过第一凸角及第二凸角的设置，能够使进气气流能够更好地形成滚流，提高发动机的滚流比，以及提高发动机的湍流强度。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为现有技术中发动机换气系统的结构示意图。
图2为图1中进气道的侧视结构示意图。
图3为本实用新型实施例提供的发动机换气系统的结构示意图。
图4为图3中进气道的侧视结构示意图。
图5为现有技术中发动机换气系统及本实施例中发动机换气系统湍流速度的对比图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型进行详细说明如下。
本实用新型的目的在于提供一种发动机换气系统及具有该换气系统的发动机，该发动机换气系统能够提高发动机的平均滚流比，以及发动机最高效率点的湍流强度，提高发动机的热效率。
图3为本实用新型实施例提供的发动机换气系统的结构示意图，图4为图3中进气道的侧视结构示意图，如图3及图4所示，本实用新型实施例提供的发动机换气系统包括进气道20、排气道30及缸盖燃烧室40，进气道20 与排气道30分别与缸盖燃烧室40相连，进气道20包括进气道本体21以及喉口部22，进气道本体21通过喉口部22与缸盖燃烧室40相连，在本实施例中，进气道本体21的顶面211为一平面(图4中用A-B表示进气道本体 21顶面211上的平面)，进气道本体21的底面212包括一平面(图4中用C-D 表示进气道本体21底面212上的平面)，及一个连接于平面与喉口部22之间的收缩面213(图4中用D-E表示进气道本体21底面212的收缩面213)，在收缩面213处，进气道20沿垂直于自身长度方向的横截面面积，从远离喉口部22的一侧至靠近喉口部22的一侧逐渐减小。
在本实施例中，由于顶面211及底面212从现有技术中的弧形面改为了平面，也即在大部分进气道本体21上，顶面211与底面212近似平行，这有利于减小进气气流进入气道时的流动阻力，提高进气气流的流动速度，当进气气流在进入燃烧室且气门为开启时刻前，由于收缩面213的设计，使得高速流动的进气气流被收缩面213压缩，在喉口部22形成滚流，这使得气流的流速大大增加，从而提高了进气气流的滚流比以及湍流强度。这种有组织有规律的滚流，能够增加火焰前锋的面积，并加速已燃烧气体和未燃烧气体之间的热量传递，大大加快火焰传播的速度，抑制爆震，减少循环变动，从而提高燃烧效率。
在本实施例中，为了能够顺利地将进气气流进行压缩，从进气道本体21 的侧面看，收缩面213的边缘呈圆弧形。
进一步地，喉口部22包括进气道本体21与喉口部22连接的连接处221，以及喉口本体部222，由于收缩面213的存在，进气道本体21与喉口部22 的连接处221的直径(图4中用B-E表示)要小于喉口本体部222的直径，也即，喉口本体部222处形成了一个相对于进气道本体21与喉口部22的连接处221的扩张腔，该扩张腔的存在，使得进气气流在被收缩面213压缩后，气流的截面积迅速增大，这能够使气流更快地进入到燃烧室内，更大程度低提高了发动机缸体内的湍流强度。
优选地，进气道本体21与喉口部22的连接处221的直径与喉口本体部 222的直径相比收缩了1.35mm-1.75mm，以更加有利于湍流强度的增加。
进一步地，收缩面213与喉口部22之间形成有一向进气道20内部凸伸的第一凸角(见图4中的E点)，也即，弧形收缩面213在于喉口部22连接处221的切线与喉口部22的侧壁之间的夹角为锐角，由于第一凸角的存在，扩大了进气道本体21与喉口部22连接的连接处221的截面积与喉口本体部 222的截面积的差值，这更加有利于气流截面积的扩张，有利于滚流比及湍流强度的增加。
与收缩面213与喉口部22连接处221相对地，在进气道本体21的顶面 211与喉口部22的连接处同样形成一向进气道20外部凸伸的第二凸角(见图4中的B点)，也即，进气道本体21的顶面211与喉口部22本体之间的夹角为钝角。通过第一凸角及第二凸角的配合，进气气流在从进气道本体21流过喉口部22时，其气流方向能够有较大的改变，能够更好地形成滚流，提高发动机的滚流比，以及提高发动机的湍流强度。
图5为现有技术中发动机换气系统及本实施例中发动机换气系统湍流速度的对比图。如图5及下表所示，经过本实用新型实施例的改进，本实用新型提供的发动机换气系统(用New表示)的平均滚流比比现有技术中的发动机换气系统(用Base表示)提高了187％，最高效率点湍流强度比现有技术提高了56％，最高热效率比现有技术提高了13.3％。从图5及下表可以看出，本实用新型提供的发动机换气系统相比于现有技术中的发动机换气系统，其湍流速度得到了明显的提升。
现有发动机换气系统与本实施例中发动机换气系统性能参数对比表
进一步地，在进气道本体21上同样还设置有喷油器安装孔位214以及进气门安装孔位215。
综上所述，在本实施例中，由于顶面211及底面212从现有技术中的弧形面改为了平面，这有利于减小气流进入气道时的流动阻力，提高进气气流的流动速度，当气流在进入燃烧室且气门为开启时刻前，由于收缩面213的设计，使得高速流动的进气气流被收缩面213压缩，在喉口部22形成滚流，这使得气流的流速大大增加，从而提高了气流在气缸内的湍流强度。这种有组织有规律的滚流，能够增加火焰前锋的面积，并加速已燃烧气体和未燃烧气体之间的热量传递，大大加快火焰传播的速度，抑制爆震，减少循环变动，从而提高燃烧效率。进一步地，通过第一凸角及第二凸角的设置，能够使进气气流能够更好地形成滚流，提高发动机的滚流比，以及提高发动机的湍流强度。
本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括本实用新型实施例提供的发动机换气系统。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。